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Änderungen von Dokument NATS - Technisches Setup

Zuletzt geändert von Daniel Herrmann am 2025/12/14 16:20
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bearbeitet von Daniel Herrmann
am 2025/09/20 09:59
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am 2025/09/08 18:03
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Zusammenfassung

Details

Icon Seiteneigenschaften
Inhalt
... ... @@ -2,9 +2,9 @@
2 2  
3 3  Unser Backend (oder auch andere Systeme) publizieren Events in NATS, die dann beispielsweise in N8n über ein Trigger konsumiert werden.
4 4  
5 -= Grundlagen =
5 += {{id name="NATSSetup-Grundlagen"/}}Grundlagen =
6 6  
7 -== Übersicht ==
7 +== {{id name="NATSSetup-Übersicht"/}}Übersicht ==
8 8  
9 9  NATS kann grob in zwei Varianten unterteilt werden, **NATS Core** und **NATS JetStream**.
10 10  
... ... @@ -12,17 +12,17 @@
12 12  
13 13  NATS JetStream erweitert NATS Core um Funktionen wie **Persistenz, wiederholtes Lesen von Nachrichten und zeitversetzte Verarbeitung**. Nachrichten können gespeichert werden, was eine zuverlässige Zustellung, Wiederholungen und komplexe Workflows ermöglicht. JetStream ist damit besonders geeignet für Szenarien, in denen eine dauerhafte Verarbeitung oder Event-Sourcing erforderlich ist, während Core eher für schnelle, vorübergehende Nachrichtenübertragung optimiert ist.
14 14  
15 -== Accounts ==
15 +== {{id name="NATSSetup-Accounts"/}}Accounts ==
16 16  
17 -(% style="color:var(--ds-text,#333333); text-decoration:none" %)Accounts sind eine Möglichkeit, Mandanten oder Anwendungen innerhalb eines Clusters oder NATS Servers voneinander abzugrenzen. Jeder Account besitzt einen eigenen Namespace für Subjekte, verwaltet seine Benutzer und deren Berechtigungen und bietet so eine klare Trennung zwischen unterschiedlichen Workloads. Gleichzeitig lassen sich über Exports und Imports bestimmte Subjekte gezielt mit anderen Accounts teilen, sodass Kommunikation zwischen getrennten Bereichen möglich bleibt. Auf diese Weise stellen Accounts die Grundlage für Multi-Tenancy, Sicherheit und flexible Skalierung in NATS dar.
17 +(% style="text-decoration: none;color:var(--ds-text,#333333);" %)Accounts sind eine Möglichkeit, Mandanten oder Anwendungen innerhalb eines Clusters oder NATS Servers voneinander abzugrenzen. Jeder Account besitzt einen eigenen Namespace für Subjekte, verwaltet seine Benutzer und deren Berechtigungen und bietet so eine klare Trennung zwischen unterschiedlichen Workloads. Gleichzeitig lassen sich über Exports und Imports bestimmte Subjekte gezielt mit anderen Accounts teilen, sodass Kommunikation zwischen getrennten Bereichen möglich bleibt. Auf diese Weise stellen Accounts die Grundlage für Multi-Tenancy, Sicherheit und flexible Skalierung in NATS dar.
18 18  
19 -(% style="color:var(--ds-text,#333333); text-decoration:none" %)Wir verwenden zwei verschiedene Accounts:
19 +(% style="text-decoration: none;color:var(--ds-text,#333333);" %)Wir verwenden zwei verschiedene Accounts:
20 20  
21 -|=(((
21 +|=(% scope="col" %)(((
22 22  Account
23 -)))|=(((
23 +)))|=(% scope="col" %)(((
24 24  Berechtigungen
25 -)))|=(((
25 +)))|=(% scope="col" %)(((
26 26  Beschreibung
27 27  )))
28 28  |(((
... ... @@ -42,9 +42,9 @@
42 42  
43 43  Benutzer können jeweils nur einem Account zugeordnet werden.
44 44  
45 -== Authentifizierung ==
45 +== {{id name="NATSSetup-Authentifizierung"/}}Authentifizierung ==
46 46  
47 -Die Kommunikation ist TLS verschlüsselt, es kommen die TLS Zertifikate aus [[HashiCorp KeyVault>>doc:xwiki:IN.IT Infrastruktur.Kubernetes Cluster.Hashicorp Vault.WebHome]] zum Einsatz. Diese werden dann einzelnen Accounts zugewiesen. Der NATS Server validiert das Zertifikat an Hand der Zertifikatskette und mapt dann die Zertifikatsinformationen zu einem User. Üblicherweise wird dabei ein SAN (Subject Alternative Name) in Form einer Mail-Adresse verwendet. Diese gibt es in unserem Fall nicht, sodass das Subject verwendet wird. Wichtig ist, dass das Subject in RFC2253 Form verwendet werden muss.
47 +Die Kommunikation ist TLS verschlüsselt, es kommen die TLS Zertifikate aus [[HashiCorp KeyVault>>confluencePage:page:IN.Hashicorp Vault]] zum Einsatz. Diese werden dann einzelnen Accounts zugewiesen. Der NATS Server validiert das Zertifikat an Hand der Zertifikatskette und mapt dann die Zertifikatsinformationen zu einem User. Üblicherweise wird dabei ein SAN (Subject Alternative Name) in Form einer Mail-Adresse verwendet. Diese gibt es in unserem Fall nicht, sodass das Subject verwendet wird. Wichtig ist, dass das Subject in RFC2253 Form verwendet werden muss.
48 48  
49 49  {{code language="shell"}}
50 50  $ openssl x509 -noout -text -nameopt RFC2253 -in backend.mksp-da.de.crt
... ... @@ -56,7 +56,7 @@
56 56  
57 57  Diese Subject wird dann dem Account zugeordnet:
58 58  
59 -{{code}}
59 +{{code language="json"}}
60 60  system_account: SYS
61 61  accounts: {
62 62   MKSP: {
... ... @@ -83,31 +83,11 @@
83 83  
84 84  Da ein User nur einem Account zugeordnet werden kann, gibt es einen admin User für administrative Tätigkeiten sowie einen JetStream Admin User für die Account-Verwaltung.
85 85  
86 -== NATS Core mit Accounts ==
86 +== {{id name="NATSSetup-JetStreamKonfiguration"/}}JetStream Konfiguration ==
87 87  
88 -Damit die NATS Core Messages auch weiterhin funktionieren müssen publish und subscribe Berechtigungen vergeben werden. NATS wird neben dem Eventmanagement auch noch für die Task Queue mit Taskiq eingesetzt, hier werden zur Zeit noch Core Funktionalitäten verwendet. Daher muss die Berechtigung für den backend User erweitert werden:
89 -
90 -{{code}}
91 -accounts: {
92 - MKSP: {
93 - users: [
94 - {
95 - user: "CN=backend.mksp-da.de,OU=Makerspace Darmstadt IT,O=Makerspace Darmstadt e.V.,C=DE"
96 - permissions: {
97 - publish: [">"]
98 - subscribe: [">"]
99 - }
100 - },
101 -...
102 -{{/code}}
103 -
104 -Wichtig sind hier die zusätzlichen Permissions, die den Zugriff auf Core Events regeln.
105 -
106 -== JetStream Konfiguration ==
107 -
108 108  In unserem Fall ist Persistenz auch bei einem zeitweisen Ausfall der Internetverbindung im Makerspace notwendig, sodass wir JetStream mit Message Retention verwenden. Dabei müssen die wichtigen Komponenten vorab angelegt werden.
109 109  
110 -=== NATS CLI konfigurieren ===
90 +=== {{id name="NATSSetup-NATSCLIkonfigurieren"/}}NATS CLI konfigurieren ===
111 111  
112 112  Zur Administration bietet sich die Verwendung der [[NATS CLI >>url:https://github.com/nats-io/natscli||shape="rect"]]an. Diese muss einmalig eingerichtet werden, dafür sind die entsprechenden Zertifikatsdateien notwendig. Wir legen zwei Kontexte an, einen für den Cluster Admin, einen für den JetStream Admin:
113 113  
... ... @@ -123,7 +123,7 @@
123 123  nats context select mksp-jsadmin
124 124  {{/code}}
125 125  
126 -=== JetStream initialisieren ===
106 +=== {{id name="NATSSetup-JetStreaminitialisieren"/}}JetStream initialisieren ===
127 127  
128 128  JetStream ist in so genannte **Streams** unterteilt, welche bestimmte **Subjects** in einem Stream zusammenfassen. Wir nutzen für alle Events einen gemeinsamen Präfix (mksp), sodass wir den Stream hierfür erstellen. Die NATS Dokumentation selbst beschreibt die Konzepte sehr gut:
129 129  
... ... @@ -136,113 +136,12 @@
136 136  nats stream add backend_events --subjects "mksp.>" --retention work --max-age 7d --storage file --defaults
137 137  {{/code}}
138 138  
139 -=== JetStream Consumer ===
119 +=== {{id name="NATSSetup-JetStreamConsumer"/}}JetStream Consumer ===
140 140  
141 141  Consumer sind eine Auswahl / Ansicht von Teilen eines Streams. Details finden sich wieder in der NATS Dokumentation: [[https:~~/~~/docs.nats.io/nats-concepts/jetstream/consumers>>url:https://docs.nats.io/nats-concepts/jetstream/consumers||shape="rect"]]
142 142  
143 -Consumer können entweder persistent sein (dauerhaft, ein Client kann dann den bestehenden Consumer neben) oder flüchtig (ephemeral), in diesem Fall wird der Consumer beim Erstellen des Clients (beispielsweise durch N8n) angelegt. In der Regel werden Consumer durch einen Filter auf bestimmte Subjects beschränkt, diese dürfen sich nicht überschneiden. Da die NATS JavaScript Client Library (die von n8n verwendet wird) es leider nicht sinnvoll erlaubt, ephemeral Consumer anzulegen verwenden wir dauerhafte Consumer-Namen.
123 +Consumer können entweder persistent sein (dauerhaft, ein Client kann dann den bestehenden Consumer neben) oder flüchtig (ephemeral), in diesem Fall wird der Consumer beim Erstellen des Clients (beispielsweise durch N8n) angelegt. In der Regel werden Consumer durch einen Filter auf bestimmte Subjects beschränkt, diese dürfen sich nicht überschneiden.
144 144  
145 -|=(((
146 -Backend Event
147 -)))|=(((
148 -Consumer Name
149 -)))|=(((
150 -Schema
151 -)))
152 -|(((
153 -{{code language="none"}}
154 -mksp.backend.briefing.offer.cancelled
155 -{{/code}}
156 -)))|(((
157 -backend_briefing_offer_cancelled
158 -)))|(((
159 -(% class="nc" %)##BriefingOfferEvent##
160 -)))
161 -|(((
162 -{{code language="none"}}
163 -mksp.backend.briefing.offer.created
164 -{{/code}}
165 -)))|(((
166 -backend_briefing_offer_created
167 -)))|(((
168 -(% class="nc" %)##BriefingOfferEvent##
169 -)))
170 -|(((
171 -(% class="s" %)##mksp.backend.briefing.offer.updated##
172 -)))|(((
173 -backend_briefing_offer_updated
174 -)))|(((
175 -(% class="nc" %)##BriefingOfferEvent##
176 -)))
177 -|(((
178 -{{code language="none"}}
179 -mksp.backend.briefing.created
180 -{{/code}}
181 -)))|(((
182 -backend_briefing_created
183 -)))|(((
184 -(% class="n" %)##BriefingEvent##
185 -)))
186 -|(((
187 -(% class="s" %)##mksp.backend.key.assigned##
188 -)))|(((
189 -backend_key_assigned
190 -)))|(((
191 -(% class="nc" %)##KeyEvent##
192 -)))
193 -|(((
194 -(% class="s" %)##mksp.backend.key.unassigned##
195 -)))|(((
196 -backend_key_unassigned
197 -)))|(((
198 -(% class="nc" %)##KeyEvent##
199 -)))
200 -|(((
201 -(% class="s" %)##mksp.backend.storage.reserved##
202 -)))|(((
203 -backend_storage_reserved
204 -)))|(((
205 -(% class="nc" %)##StorageSpaceEvent##
206 -)))
207 -|(((
208 -(% class="s" %){{code language="none"}}mksp.backend.storage.released{{/code}}
209 -)))|(((
210 -backend_storage_released
211 -)))|(((
212 -(% class="nc" %)##StorageSpaceEvent##
213 -)))
214 -|(((
215 -(% class="s" %){{code language="none"}}mksp.backend.storage.expired{{/code}}
216 -)))|(((
217 -backend_storage_expired
218 -)))|(((
219 -(% class="nc" %){{code language="none"}}StorageSpaceEvent{{/code}}
220 -)))
221 -|(((
222 -(% class="s" %){{code language="none"}}mksp.backend.user.converted_to_member{{/code}}
223 -)))|(((
224 -backend_user_converted_to_member
225 -)))|(((
226 -(% class="nc" %){{code language="none"}}UserEvent{{/code}}
227 -)))
228 -|(((
229 -(% class="s" %){{code language="none"}}mksp.backend.user.converted_to_guest{{/code}}
230 -)))|(((
231 -backend_user_converted_to_guest
232 -)))|(((
233 -(% class="nc" %){{code language="none"}}UserEvent{{/code}}
234 -)))
235 -
236 -Die Consumer können dann wie folgt angelegt werden:
237 -
238 -{{code}}
239 -$ nats consumer add backend_events <name> --pull --filter="<filter>" --defaults
240 -
241 -# Beispiel
242 -nats consumer add backend_events backend_briefing_offer_cancelled --pull --filter="mksp.backend.briefing.offer.cancelled" --defaults
243 -nats consumer add backend_events backend_key_assigned --pull --filter="mksp.backend.key.assigned" --defaults
244 -{{/code}}
245 -
246 246  = {{id name="NATSSetup-Troubleshooting"/}}Troubleshooting =
247 247  
248 248  Man kann über die NATS CLI mit dem Server interagieren.
... ... @@ -249,8 +249,6 @@
249 249  
250 250  == {{id name="NATSSetup-JetStream"/}}JetStream ==
251 251  
252 -=== {{id name="NATSSetup-Streams"/}}Streams ===
253 -
254 254  Man kann sich die vorhandenen Streams und die Anzahl der Nachrichten anschauen. Die Anzahl sollte üblicherweise 0 sein, wenn die Zahl höher ist, werden Events nicht richtig abgearbeitet.
255 255  
256 256  {{code language="shell"}}
... ... @@ -275,61 +275,6 @@
275 275  {"timestamp":"2025-09-08T09:06:00.062358","stora
276 276  {{/code}}
277 277  
278 -=== {{id name="NATSSetup-Consumer"/}}Consumer ===
279 -
280 -Die bestehenden Consumer kann man sich ebenfalls im Jetstream Context anzeigen lassen:
281 -
282 -{{code language="json"}}
283 -$ nats consumer ls backend_events                       
284 -╭──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────╮
285 -│ Consumers │
286 -├──────────────────────────────────┬─────────────┬─────────────────────┬─────────────┬─────────────┬───────────────┤
287 -│ Name │ Description │ Created │ Ack Pending │ Unprocessed │ Last Delivery │
288 -├──────────────────────────────────┼─────────────┼─────────────────────┼─────────────┼─────────────┼───────────────┤
289 -│ backend_briefing_created │ │ 2025-09-10 08:30:12 │ 0 │ 12 │ never │
290 -│ backend_briefing_offer_cancelled │ │ 2025-09-10 08:21:02 │ 0 │ 0 │ never │
291 -│ backend_briefing_offer_created │ │ 2025-09-10 08:28:25 │ 0 │ 0 │ never │
292 -│ backend_briefing_offer_updated │ │ 2025-09-10 08:29:19 │ 0 │ 0 │ never │
293 -│ backend_key_assigned │ │ 2025-09-10 08:21:04 │ 0 │ 0 │ never │
294 -╰──────────────────────────────────┴─────────────┴─────────────────────┴─────────────┴─────────────┴───────────────╯
295 -{{/code}}
296 -
297 -In dieser Tabelle sieht man bereits die "unprocessed" Nachrichten. Ist diese Zahl größer als 0 s sieht also gut, wenn n8n die Nachrichten nicht korrekt verarbeitet. Man kann sich ebenfalls die Details eines Consumers anzeigen lassen:
298 -
299 -{{code language="json"}}
300 -$ nats consumer info backend_events backend_briefing_offer_cancelled
301 -
302 -Information for Consumer backend_events > backend_briefing_offer_cancelled created 2025-09-09 22:53:26
303 -
304 -Configuration:
305 -
306 - Name: backend_briefing_offer_cancelled
307 - Pull Mode: true
308 - Filter Subject: mksp.backend.briefing.offer.cancelled
309 - Deliver Policy: All
310 - Ack Policy: Explicit
311 - Ack Wait: 30.00s
312 - Replay Policy: Instant
313 - Max Ack Pending: 1,000
314 - Max Waiting Pulls: 512
315 -
316 -State:
317 -
318 - Host Version: 2.11.8
319 - Required API Level: 0 hosted at level 1
320 - Last Delivered Message: Consumer sequence: 0 Stream sequence: 10
321 - Acknowledgment Floor: Consumer sequence: 0 Stream sequence: 0
322 - Outstanding Acks: 0 out of maximum 1,000
323 - Redelivered Messages: 0
324 - Unprocessed Messages: 0
325 - Waiting Pulls: 1 of maximum 512
326 -{{/code}}
327 -
328 -Insbesondere die letzten beiden Zeilen sind wichtig:
329 -
330 -* **Unprocessed Messages** sind Nachrichten, die noch nicht abgerufen wurden. Dies sollte immer 0 sein
331 -* **Waiting Pulls**: die Anzahl der verbundenen Clients. Üblicherweise sollte das nur n8n sein, also immer 1.
332 -
333 333  == {{id name="NATSSetup-Server"/}}Server ==
334 334  
335 335  Man kann sich ebenfalls die aktiven Verbindungen anzeigen:
... ... @@ -343,7 +343,7 @@
343 343  ├─────┬──────────────────────────┬──────────────┬─────────┬───────────────────┬─────────┬──────────┬─────────┬──────────┬──────────┬───────────┬──────┤
344 344  │ CID │ Name │ Server │ Cluster │ IP │ Account │ Uptime │ In Msgs │ Out Msgs │ In Bytes │ Out Bytes │ Subs │
345 345  ├─────┼──────────────────────────┼──────────────┼─────────┼───────────────────┼─────────┼──────────┼─────────┼──────────┼──────────┼───────────┼──────┤
346 -│ 83 │ backend_kicker │ mksp-nats-01 │ │ 172.18.0.33:52808 │ MKSP │ 2h24m18s │ 0 │ 0 │ 0 B │ 0 B │ 0 │
168 +│ 83 │ backend_kiqer │ mksp-nats-01 │ │ 172.18.0.33:52808 │ MKSP │ 2h24m18s │ 0 │ 0 │ 0 B │ 0 B │ 0 │
347 347  │ 93 │ backend_scheduler │ mksp-nats-01 │ │ 172.18.0.29:47620 │ MKSP │ 2h23m23s │ 0 │ 0 │ 0 B │ 0 B │ 0 │
348 348  │ 82 │ backend_fastapi │ mksp-nats-01 │ │ 172.18.0.33:52798 │ MKSP │ 2h24m18s │ 1 │ 1 │ 345 B │ 838 B │ 1 │
349 349  │ 94 │ backend_worker │ mksp-nats-01 │ │ 172.18.0.37:53550 │ MKSP │ 2h23m23s │ 0 │ 0 │ 0 B │ 0 B │ 1 │
... ... @@ -376,7 +376,7 @@
376 376  Beschreibung
377 377  )))
378 378  |(((
379 -backend_kicker
201 +backend_kiqer
380 380  )))|(((
381 381  1
382 382  )))|(((
Icon Confluence.Code.ConfluencePageClass[0]
Id
... ... @@ -1,1 +1,1 @@
1 -207814660
1 +207814668
URL
... ... @@ -1,1 +1,1 @@
1 -https://wiki.makerspace-darmstadt.de/spaces/PROJ/pages/207814660/NATS Setup
1 +https://wiki.makerspace-darmstadt.de/spaces/PROJ/pages/207814668/NATS Setup